时,针对工程的具体情况和地质、地形及施工条件等情况,进行多种管沟类型方案的比较和论证,造成推荐方案不尽合理,工程造价较高等情况的出现。
2. 法律范围上的匮乏和设计上的不足
在国外,因为城市发展成熟,工程界对综合管廊研究较早,基础设施建设完善,现代化程度高。日本早在1963年通过并颁布了《共同管沟实施发》,随后日本的综合管廊得到迅速发展,成为世界上综合管廊技术最发达,已建成综合管廊里程最长的国家。我国台湾地区在200年公布实施《共同管道法》等共34条法律法规,在这些法律法规的指导下,台湾地区综合管廊的建设发展也进入了快车道。台湾和日本都成为发展综合管廊的良好典型。
我国内地对于综合管廊的建设和设计起步较晚,认识不足。在综合管廊建设的法律体制方面,虽做了一定的努力,并制定了《城市地下空间开发利用管理规定》、《城市道路设计规划》等一些与综合管廊建设相关的规范性文件,也有如《杭州市城市地下管线管理条例(草案)》等一些地方性的指导规范,但在设计上,相关具体的设计理念和权威的设计规范方面几乎处于空白状态。没有行业上规范统一的设计、施工、验收方面的规范标准,大多数设计只是参照相近的技术标准,并经常采用其他规范来进行综合管廊的设计,或者依据别人的建设经验进行设计,这样就出现这种情况,各地在建和已经建好的综合管廊,往往都是设计单位依据单位内部或者地方性的建设规范,再根据设计经验来完场综合管廊的设计和建设任务,并没有一个完整的理论体系和统一的指导意见,这在一定程度上影响了我国综合管廊往高质量、低成本的发展脚步。
目前,我国一些城市在建设综合管廊时其设计思路采用日本20世纪80年代的技术,我国城市目前的发展环境和遇到的难题,跟国外的情况也不同,国外早期的综合管廊技术已经不能满足我国现代化城市功能的可持续发展要求。我国城市的发展建设,设计人员不能简单抄袭模仿国外设计方案,要有自己的特点,在借鉴和创新的基础上发展具有中国特色国际先进水平的市政综合管廊。
3. 规划管理上有难度
现在我国直埋地下管线分属不同的政府部门,由于涉及到利益问题,主管管
线的部门服务意识薄弱,信息共享不及时等原因,造成了市政管线的重复建设和投资浪费。而且随着城市基础设施的不断更新和完善,对地下空间的利用越来越多,规划管理上的落后已经制约了城市的发展,成为可持续发展的瓶颈。
4. 资金投入上有不足
综合管廊是一项系统工程,具有投资周期长,回收效益慢的特点,总的建设投资比直埋式管线大,未形成规模前难以发挥作用,产生效益。由于我国在城市基础设施建设上的投入一直过低,只有国内一些经济发达的城市有能力建设综合管廊,其他地区甚至都没有综合管廊的规划。资金的投入不足也造成我国国内综合管廊整体发展缓慢,要改变这一现状,需要政府部门加大资金投入。 1.1.3 综合管廊在我国的应用前景
1. 经济基础
经过30余年的改革开放,我国城市经济发展迅速,具备一定的建设综合管廊的经济基础。根据国际地下空间开发利用经验,一般城市人均GDP大于3500美元时,城市进入地下空间开发利用快速发展期。据有关报道,截止2010年,中国内地有10个城市的人均GDP突破1万美元,按7%的年增长率考虑;至2020年,我国人均GDP将达到8000美元,至少有20个大城市的人均GDP超过20000美元,全国有上百个城市人均GDP超过10000美元。
目前,我国至少有20个城市已经建有综合管廊,在建和已规划设计综合管廊的城市也多达20余个,国内综合管廊建设除在一线城市外,还将逐步扩展至二线城市。
2. 建设时期
城市的基础设施建设直接关系到城市的生活质量和投资环境,各种市政管线是城市基础设施的重要组成部分,号称“城市的血脉”。综合管廊相对于管线直敷的优点无须赘述,各发达国家的发展实例已经摆在面前,关键是看我国的推动能力和经济实力。我国城市老城区改造、新城区建设正处于热潮之中,在这个阶段
大力推进综合管廊的建设是造福市民及促进城市建设的明智之举。
3. 发展空间
有关资料表明,目前日本综合管廊总长度达到1100km。成为世界上综合管廊规模最大的国家。我国台湾地区至2005年,综合管廊建设总长度已经超过250km;大陆地区目前已建成的综合管理长度约有300km,在建和已经规划设计的管沟长度约有200km。据推测,2020年我国大陆地区综合管廊总长度将达到800km以上;2030年在全国100个大中城市中的综合管廊总长度将达到1300km以上。这就意味着在今后十余年中,我国综合管廊总长度将以每年平均50km以上的速度增长。
4.建设环境
在我国,综合管廊的设计、施工技术已没有问题,抓紧制订与综合管廊相关的技术规范标准,是目前最紧迫需要解决的问题。日本综合管廊就是在1963年《共同管沟实施法》颁布以后快速发展起来的,我国台湾地区也于2000年颁布了《共同管道法》,而我国大陆的综合管廊方面的立法及技术规范标准迟迟未出台,这也制约了我国综合管廊的健康快速发展。我国应参照国际先进经验,结合国情,完善综合管廊的规范标准建设,为综合管廊的快速可持续发展创造必要的前提条件。
1.2欧、美、日等发达国家城市地下综合管廊技术发展现状
在国外,综合管廊已经有170年的发展历史,其建设技术和设计理念也在不断的完善和提高,全球范围内的建设规模也越来越大。铺设地下综合管廊是综合利用地下空间的一种手段,某些发达国家已经实现了将市政设施的地下供、排水管线发展到地下大型供水系统、地下大型能源供应系统、地下大型排水及污水处理系统,与地下轨道交通和地下街相结合,构成完整的地下空间综合利用系统。
早在19世纪,法国(1833年)、英国(1861年)、德国(1890年)等就开始兴建地下综合管廊。到20世纪美国、西班牙、俄罗斯、日本、匈牙利等国也
开始兴建地下综合管廊。据不完全统计,截止2008年底,全世界已建成综合管廊超过3000km。
1.2.1 法国巴黎地下管网与管廊
地下综合管廊最早见于法国,1833年为了改善城市的环境,巴黎就系统地在城市道路下建设了规模宏大的下水道网络,同时开始兴建地下综合管廊,最大断面达到6.0m,高约5.0m,容纳给水管道、通信管道、压缩空气管道及交通通信电缆等公用设施,形成了世界上最早的地下综合管廊。
作为一个有1200万人口的大都市,巴黎拥有一个大约1300名维护人员的高效运转的地下管网系统。这个始建于19世纪的以排放雨水和污水为主的重力流线管线系统,管网纵横2450km(足以往返北京至武汉),包括1.8万个排污口,2.6万个下水管盖,6000多个地下蓄水池,而且还能通过管道内部铺设供水管、煤气管、通信电缆、光缆等管线,进一步提高了管网的利用效能,在官网的末端,通过现代化污水处理厂,系统每天处理超过300万㎡的高腐蚀性废弃物,最终实现对生态环境和城市面貌的良好保护,确保巴黎市的正常运作和发展。
1. 巴黎地下管网系统的发展历程
(1)城市扩张引发的生态问题是建设巴黎地下管网的起因
1785年,巴黎人口已达60万,全挤在市中心的贫民区内,人均寿命只有40岁,当时巴黎市区的公募已经完全饱和,市内建筑道路杂乱无章,污水未经处理直接排放到塞纳河,一遇到大雨满街就会污水横流。如此严重生态危机为启动长期争议的巴黎重建工作提供了动力。
(2)科学规划是地下管网系统成功的关键
1850年,巴黎人口达到100万,城市因地狭人稠而不堪重负。到1878年止,修建了600km的下水道。随后下水道即开始不断延伸,直到现在长达2450km。
(3)巴黎地下的石灰岩结构为地下管网的建设提供了便利条件
巴黎地下拥有非常良好的石灰石岩层。从12世纪到15世纪,巴黎城市建设的建筑用石都是来自当时郊区的地下采石场。
(4)不断改进的系统确保满足城市需求
现在,先进的信息管理系统确保了管网系统的高效运作。下雨时,安装在主要下水管道中的传感器会持续检测水位。如果水位过高,过剩的水流会通过水泵分流到水位较低的管道中去。如果所有管道的水位都过高,过剩的水流就会汇集到分布在城区的大型地下蓄水池,水退以后,积蓄的水位会再排放到下水管道中。一旦整个系统过载,安全系统将立即发挥作用——45条直达塞纳河的排水管道在水流的作用下会自动启动安全门,让过剩的水流直接排往塞纳河。19世纪以前,巴黎市经常出现污水在街道泛滥的情况。巴黎平均每年只有4次被迫向塞纳河直排污水。
2. 巴黎地下管网系统的主要特点
(1)巴黎地下管网系统是地下综合管廊概念的发源地
在以排水为主的管廊中,巴黎市创造性的在其中布置了一些供水管、煤气管和通信电缆、光缆等管线,进一步提高了管网的利用效能,并形成了早期的地下综合管廊。
地下综合管廊也叫“地下城市管道综合管廊”,即地下管廊。它是把设置在地上架空或地下敷设的各类公用管线集中容纳于一体,并预留检修空间的地下隧道,便于科学合理地做好地下管线的规划和铺设,集中共同管理。地下综合管廊内排水、消防、电气系统、监控系统、通风、照明等附属设施一应俱全,主要适用于交通流量大、地下管线多的重要路段,尤其是高速公路、主干道。
目前,国外大城市已普遍采用地下综合管廊、地下污水处理厂、地下电厂、地下河川以及其他地下工程,其总趋势是将有碍城市景观与城市环境的各种城市基础设施全部地下化。地下综合管廊是市政管线集约化建设的趋势,也是城市基础现代化建设的趋势。传统的市政管线直埋方式,不但造成了城市道路的反复开挖,而且对城市地下空间资源本身也是一种浪费。沿城市道路下构筑综合管廊,将各种管线集约化,采取地下综合管廊的方式敷设,不仅有利于各种管线的增减,还有利于各种管线的检修管理,是一种较为合理科学的模式。并且,综合管廊已成为衡量城市基础设施现代化水平的标志之一。